Method for determining the color of an object (10), such as a tooth, by measuring its diffuse spectral reflectance by means of a spectrometer (20), detectors (22) and electronic processing circuits (24, 26, 28) associated with a microprocessor (32), the method consisting in determining the total chromatic...http://www.google.com.mx/patents/EP0360657A1?cl=en&utm_source=gb-gplus-sharePatent EP0360657A1 - Method for determining the colour of an object, particularly of a dental prosthesis

Method for determining the colour of an object, particularly of a dental prosthesisEP 0360657 A1

Abstract

Method for determining the color of an object (10), such as a tooth, by measuring its diffuse spectral reflectance by means of a spectrometer (20), detectors (22) and electronic processing circuits (24, 26, 28) associated with a microprocessor (32), the method consisting in determining the total chromatic difference between the color of the tooth and the colors of a sample chart within a uniform space L*, a*, b*, and the root-mean-square deviation between the diffuse spectral reflectance of the tooth and that of the colors of a sample chart in order to determine the color of the prothesis.

4) Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, préalablement à la mesure sur la dent, il consiste à effectuer une opération de cali brage par mesure de la réflectance spectrale diffuse d'un échantillon étalonné de référence, et à prendre en compte le rapport entre cette réflectance mesurée et une valeur pré-établie de la réflectance de l'échantillon de référence, pour la détermination de la réflectance spectrale diffuse de la dent. 4) Process according to one of claims 1 to 3, characterized in that, prior to the measurement on the tooth, it is to perform an operation of cali bration by measuring the diffuse spectral reflectance of a calibrated reference sample, and to take into account the relation between the reflectance measured and a preset value of the reflectance of the reference sample, for determining the diffuse spectral reflectance of the tooth.

5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste également à mesurer les niveaux de flux lumineux émis par la source lors de l'opération de calibrage sur l'échantillon de référence et lors de la mesure sur la dent, et à prendre en compte le rapport de ces niveaux pour déterminer la réflectance spectrale diffuse de la dent. 5) A method according to claim 4, characterized in that it also consists in measuring levels of light flux emitted by the source during the calibration operation on the reference sample and when measuring on the tooth, and to take into account the ratio of these levels to determine the diffuse spectral reflectance of the tooth.

6) Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il consiste, pour mesurer la réflectance spectrale diffuse de la dent, à réaliser un échantillonnage de cette réflectance pour un nombre limité de longueurs d'ondes, par exemple inférieur à 10. 6) Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that it consists, for measuring the diffuse spectral reflectance of the tooth, to achieve a sample of this reflectance for a limited number of wavelengths, e.g. less than 10.

7) Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer la réflectance spectrale diffuse de plusieurs dents adjacentes à la prothèse et à calculer une moyenne de ces réflectances pour déterminer la couleur de prothèse. 7) Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that it consists in measuring the diffuse spectral reflectance of a plurality of adjacent teeth to the denture and to calculate an average of the reflectances to determine the prosthesis color.

L'invention concerne un procédé de détermination de la couleur à donner à un objet, en particulier à une prothèse dentaire, à partir de la détermination de la couleur d'un autre objet, tel qu'une dent adjacente dans la bouche d'un patient. The invention relates to a color determination process to an object, in particular a dental prosthesis, from the determination of the color of another object, such as an adjacent tooth in the mouth of a patient.

[0002] [0002]

On sait qu'il est essentiel qu'une prothèse dentaire (par exemple une couronne, une dent à pivot, un bridge, etc..) ait une couleur aussi proche que possible de celle des dents adjacentes, pour tous les types d'éclairage que l'on peut rencontrer. It is known that it is essential that a dental prosthesis (e.g., a crown, a pivot tooth, a bridge, etc ..) has a color as close as possible to that of the adjacent teeth, for all types of lighting that we may encounter.

[0003] [0003]

Actuellement, la détermination de la couleur d'une prothèse est faite le plus souvent à vue, en général par un dentiste qui compare les couleurs d'un ou de plusieurs nuanciers aux dents de son patient. Currently, the determination of the color of a prosthesis is most often done in view, usually by a dentist, which compares the colors of one or several color to the teeth of the patient.Cette façon de procéder donne des résultats qui dépendent nécessairement de la capacité du dentiste à apprécier les différences entre des couleurs très voisines et qui, pour cette raison, ne sont pas toujours satisfaisantes. This procedure gives results which necessarily depend on the dentist's ability to appreciate the differences between very similar colors and who, for that reason, are not always satisfactory.

[0004] [0004]

Il arrive également que la couleur ainsi choisie dans un nuancier, soit très proche de celle des dents adjacentes lorsqu'elles sont éclairées par une source de lumière d'un type donné, mais qu'elle soit assez éloignée de celle des dents adjacentes lorsqu'elles sont éclairées par une source lumineuse d'un autre type (phénomène de métamérisme). It also happens that the color and selected from a color chart, or very close to that of the adjacent teeth when illuminated by a light source of a given type, but it is quite far from that of the adjacent teeth when they are illuminated by a light source of a different type (the phenomenon of metamerism).

[0005] [0005]

On a déjà proposé, pour déterminer la couleur d'un objet, par exemple d'un dent, d'utiliser un appareil comprenant un spectromètre, permettant de mesurer la réflectance spectrale diffuse de la dent en d'en déduire les composantes trichromatiques X, Y, Z de la couleur de la dent, au moyen desquelles on peut reconstituer cette couleur à partir de trois couleurs primaires. It has already been proposed to determine the color of an object, for example a tooth, using an apparatus comprising a spectrometer for measuring the diffuse spectral reflectance of the tooth to deduce the tristimulus values X, Y, Z of the color of the tooth, by means of which one can reconstruct the color from the three primary colors.Toutefois, la connaissance de ces composantes trichromatiques pour un éclairage donné ne permet pas de déterminer les va leurs de ces composantes pour un autre type d'éclairage. However, knowledge of these color values for a given lighting does not determine lue of these components for a different type of lighting.Aussi, pour obtenir de bons résultats avec ces appareils, il faut réaliser des mesures de couleurs pour plusieurs types d'éclairage différents, ce qui est un inconvénient majeur et qui multiplie les risques d'erreurs. Also, to get good results with these devices, you must make color measurements for several different lighting types, which is a major drawback and which increases the risk of errors.

[0006] [0006]

L'invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure connue. The invention is in particular to avoid the disadvantages of the known prior art.

[0007] [0007]

Elle a pour objet un procédé de détermination de la couleur à donner à une prothèse dentaire, à partir d'une mesure unique de la couleur d'une dent adjacente, avec la garantie que la couleur de la prothèse et celle de la dent adjacent seront identiques ou quasi-identiques, quel que soit le type d'éclairage. It relates to a color determination method to give a dental prosthesis, from a single measurement of the color of an adjacent tooth, with the guarantee that the color of the prosthesis and that of the adjacent tooth will identical or virtually identical, regardless of the type of lighting.

[0008] [0008]

L'invention a encore pour objet un procédé de ce type, permettant de déterminer et de visualiser les couleurs apparentes d'une prothèse dentaire et des dents adjacentes pour différents types d'éclairage, à partir d'une mesure réalisée dans un éclairage quelconque. The invention also provides a method of this type, to determine and visualize the apparent colors of a dental prosthesis and adjacent teeth for different types of lighting, from a measurement carried out in any lighting.

[0009] [0009]

Elle a encore pour objet un procédé du type précité, permettant de déterminer le ou les pigments nécessaires, ainsi que leur concentration, qui doivent être ajoutés à une résine ou autre base de couleur déterminée, pour obtenir une prothèse ayant une couleur identique à celle d'une dent adjacente. It further relates to a method of the aforementioned type, to determine the required or pigments, as well as their concentration, which must be added to a resin or other base determined color to obtain a prosthesis having a color identical to that of an adjacent tooth.

Le choix d'un écart chromatique total faible entre la couleur de la dent et une couleur du nuancier dans le système (L * , a * , b * ), permet de déterminer une teinte qui sera de toute façon proche de celle de la dent adjacente, tandis qu'une valeur faible de l'écart quadratique moyen entre les réflectances spectrales diffuses de la dent et de la prothèse garantit une quasi-identité de ces couleurs pour tous les types d'éclairage. The choice of a total color difference between the low tooth color and a color swatch in the (L *, a *, b *), for determining a hue that is anyway similar to that of the tooth adjacent, while a low value of the mean square deviation between the diffuse spectral reflectance of the tooth and prosthesis guarantees a near identity of these colors for all types of lighting.

[0012] [0012]

Une seule mesure sur une dent adjacente à l'emplacement de la prothèse permet donc de déterminer la couleur à donner à la prothèse qui assurera le meilleur accord sur le plan esthétique, quel que soit le type d'éclairage utilisé. A single measurement on an adjacent tooth to the location of the prosthesis makes it possible to determine the color to the prosthesis that will ensure the best deal on an aesthetic level, regardless of the type of lighting used.

[0013] [0013]

Bien entendu, cette mesure peut être répétée sur toutes les dents adjacentes à l'emplacement de la prothèse, de façon à ce que, lorsqu'il existe des différences entre les couleurs des dents adjacentes, l'on puisse effectuer une moyenne entre ces couleurs pour déterminer la couleur de la prothèse. Of course, this measurement may be repeated on all the teeth adjacent to the location of the prosthesis, so that, when there are differences between the colors of the adjacent teeth, the medium can be made between these color to determine the color of the prosthesis.

[0014] [0014]

Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé consiste également à déterminer, par différence entre les réflectances spectrales diffuses de la dent et de la couleur choisie pour la prothèse, le type et la concentration du ou des pigments qui doivent être ajoutés à cette couleur, pour obtenir une identité parfaite ou quasi-parfaite entre la couleur définitive de la prothèse et celle de la dent adjacente. According to another characteristic of the invention, the method also includes determining, by difference between the diffuse spectral reflectance of the tooth and the color chosen for the prosthesis, the type and concentration of the pigment to be added to this color, to obtain a perfect or near-perfect identity between the final color of the prosthesis and the adjacent tooth.On peut ainsi automatiser complètement, et de façon sûre, la détermination de la composition d'une résine de prothèse dentaire. It is thus completely automate, and safely, the determination of the composition of a denture resin.

Le procédé selon l'invention consiste également, préalablement à la mesure sur la dent, à effectuer une opération de calibrage, par mesure de la réflectance spectrale diffuse d'un échantillon étalonné de référence, et à prendre en compte le rapport entre cette réflectance mesurée et une valeur pré-établie de la réflectance de l'échantillon de référence, pour la détermination de la réflectance spectrale diffuse de la dent. The method according to the invention also comprises, prior to the measurement of the tooth, to perform a calibration process, by measuring the diffuse spectral reflectance of a calibrated reference sample, and to take into account the relation between the measured reflectance and a pre-established value of the reflectance of the reference sample, for determining the diffuse spectral reflectance of the tooth.

[0018] [0018]

L'invention prévoit également de mesurer les niveaux de flux lumineux émis par la source lors de l'opération de calibrage sur l'échantillon de référence et lors de la mesure sur la dent, et de prendre en compte le rapport de ces niveaux pour déterminer la réflectance spectrale diffuse de la dent. The invention also provides for measuring levels of light flux emitted by the source during the calibration operation on the reference sample and when measuring on the tooth, and taking into account the ratio of these levels to determine the diffuse spectral reflectance of the tooth.

[0019] [0019]

On évite ainsi toute influence des éventuelles variations des caractéristiques de la source lumineuse sur la détermination de la réflectance spectrale diffuse d'une dent. This avoids any influence of any variations in the characteristics of the light source on the determination of the diffuse spectral reflectance of a tooth.

La figure 5 représente la différence des absorbances spectrales d'une dent et de la couleur d'un nuancier, pour la détermination des pigments à ajouter à cette couleur. 5 shows the difference in spectral absorbance of a tooth and the color of a color chart, for the determination of the pigments to be added to this color.

[0023] [0023]

On se réfère d'abord à la figure 1, où on a désigné par la référence 10 une dent, adjacente à l'emplacement d'une prothèse, et dont on veut déterminer la couleur. Referring first to Figure 1, where it has been designated by the reference 10 a tooth adjacent to the location of a prosthesis, and of which one wants to determine the color.L'appareil utilisé pour cela comprend une source lumineuse 12 associée à un système optique 14 permettant d'éclairer la dent 10 par un faisceau 16 de rayons lumineux. The apparatus used for this includes a light source 12 associated with an optical system 14 for illuminating the tooth 10 by a beam 16 of light rays.

De cette façon, la mesure qui sera effectuée tient compte, non seulement de la lumière réfléchie et diffusée par les couches superficielles de la dent, mais également de celle réfléchie et diffusée par ses couches plus profondes (la dent étant en matériaux partiellement translucides). In this way, the action will be carried out takes account not only of the light reflected and scattered by the surface layers of the tooth, but also that reflected and scattered by the deeper layers (the tooth is partially translucent materials).

[0027] [0027]

Le système optique 18 permet de former une image d'une partie de la surface éclairée de la dent sur l'entrée d'un spectromètre 20 à la sortie duquel sont placés des moyens 22 de détection, tels qu'une ou des barrettes de photodiodes au silicium. The optical system 18 is used to form an image of a part of the illuminated surface of the tooth on the entrance of a spectrometer 20 to the outlet which are placed means 22 of detection, such as photodiode arrays or silicon.

En pratique, le procédé selon l'invention permet de n'utiliser qu'un nombre limité de photo-détecteurs, par exemple inférieur à 10, car il suffit de connaître les valeurs de réflectance spectrale diffuse pour un nombre d'intervalles de longueurs d'ondes inférieur à 10. In practice, the method according to the invention allows to use only a limited number of photo-detectors, for example less than 10, because it is sufficient to know the spectral diffuse reflectance values for a number of lengths of intervals waves less than 10.

En figure 4, on a représenté, dans l'espace (L * , a * , b * ), la position de la couleur D de la dent et celles de quelques couleurs C1, C2, C3, C4, C5 et C6 du nuancier. In Figure 4, there is shown in the space (L *, a *, b *), the color of the position D of the tooth and those of a few colors C1, C2, C3, C4, C5 and C6 swatch .On voit que l'écart chromatique total AE correspond à la distance entre la position D de la couleur de la dent et la position d'une couleur C du nuancier, tandis que l'écart quadratique moyen correspond approximativement à l'aire de la surface délimitée entre les courbes D (λ) et C (λ)· It is seen that the total color difference AE is the distance between the position D of the color of the tooth and the position of a color swatch C, while the standard deviation is approximately equal to the area of the surface bounded between curves D (λ) and C (λ) ·

On a représenté en figure 5 une partie de la courbe AD (λ) de l'absorbance spectrale de la dent, et une partie de la courbe AC (λ) d'une couleur du nuancier. Is shown in Figure 5 a portion of the AD curve (λ) of the spectral absorbance of the tooth, and a part of the curve AC (λ) of the color chart.La courbe AP (λ) correspond à la différence entre ces deux courbes et représente l'absorbance spectrale du pigment qu'il faudra ajouter à la couleur du nuancier pour obtenir la couleur de la dent. AP curve (λ) is the difference between these two curves represents the spectral absorbance of the pigment to be incorporated in the color swatch to get the color of the tooth.

Corollairement, il résulte qu'il n'est pas nécessaire d'enregistrer dans la mémoire du micro-processeur les caractéristiques chromatiques d'un très grand nombre de couleurs, car les différences les plus importantes entre les réflectances d'une dent et d'une couleur peuvent être compensées par addition d'un ou de quelques pigments. As a corollary, it follows that it is not necessary to register in the memory of the microprocessor the color characteristics of a large number of colors, because the most important differences between the reflectance of a tooth and a color can be compensated by the addition of one or several pigments.

[0050] [0050]

Pour améliorer encore les résultats, l'invention prévoit aussi de répéter la mesure de la réflectance spectrale diffuse sur d'autres dents adjacentes à l'emplacement de la prothèse. To further improve performance, the invention also includes repeating the measurement of the diffuse spectral reflectance on other teeth adjacent to the location of the prosthesis.Lorsque les réflectances ainsi mesurées diffèrent les unes des autres, leur moyenne permet de déterminer la couleur de prothèse qui réalisera le meilleur accord possible avec les dents adjacentes. When the thus measured reflectances different from each other, their average is used to determine the color of prosthesis which achieves the best possible agreement with the adjacent teeth.

[0051] [0051]

On peut également répéter la mesure sur des parties différentes d'une même dent, pour réduire les risques d'erreurs. One can also repeat the measurement on different parts of the same tooth, to reduce the risk of errors.

[0052] [0052]

De façon générale, le procédé selon l'invention présente les avantages suivants : In general, the method according to the invention has the following advantages:

- l'accord entre la couleur de la prothèse et celle de la dent adjacente est réalisé pour tous les types d'éclairage, - The agreement between the color of the prosthesis and the adjacent tooth is made for all types of lighting,

- on peut déterminer les pigments et leur concentration qui doivent être ajoutés à une couleur particulière d'un nuancier pour obtenir exactement la couleur d'une dent adjacente à l'emplacement d'une prothèse. - It can determine the pigments and their concentration to be added to a particular color of a color chart to obtain exactly the color of a tooth adjacent to the location of a prosthesis.

[0053] [0053]

Bien entendu, le procédé n'est pas limité à l'application particulière décrite, et pourrait être aussi bien mis en oeuvre pour assortir la couleur d'autres objets que des dents, par exemple pour la restauration d'objets d'art ou l'assortiment de pièces de joaillerie telles que les perles d'un collier, ou encore de tissus ou d'étoffes. Of course, the process is not limited to the particular application described, and could as well be made to match the color of objects other than teeth, for example for the restoration of art or 'pieces of jewelry assortment, such as a string of pearls, or fabrics or fabrics.